專利名稱：固定化微生物的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生化技術(shù)領(lǐng)域的制備方法，具體是一種固定化微生物的制備 方法。
背景技術(shù)：
迄今為止，文獻(xiàn)所報(bào)道的微生物細(xì)菌的固定化包埋方法一般采用物理包埋或 傳統(tǒng)化學(xué)反應(yīng)的方法。物理包埋的活性菌很容易受到外界條件的干擾而脫落或受 外界毒性物質(zhì)的沖擊等，從而影響處理效果。而傳統(tǒng)的化學(xué)包埋法一般會(huì)使用大 量的引發(fā)劑和交聯(lián)劑，固化過(guò)程較為劇烈，對(duì)細(xì)菌的活性影響較大，細(xì)菌的失活 現(xiàn)象比較嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計(jì)，包埋后細(xì)菌的活性要低于包埋前的活性的20%,這就大 大削弱了包埋技術(shù)所具有的包埋高密度細(xì)菌的優(yōu)點(diǎn)；而且，化學(xué)方法制備的包埋 細(xì)菌通常需要較長(zhǎng)的馴化時(shí)間才能恢復(fù)活性，適應(yīng)所處理廢水，因而大大降低了 包埋細(xì)菌廢水處理的效率。UV技術(shù)反應(yīng)條件溫和，對(duì)包埋菌活性影響小，反應(yīng)進(jìn)程容易控制，包埋過(guò) 程中對(duì)細(xì)菌的活性影響小的特點(diǎn)。研究證實(shí)，UV光對(duì)高濃度細(xì)菌的活性影響小， 且包埋過(guò)程中自由基的濃度可以方便地調(diào)節(jié)，光聚合反應(yīng)過(guò)程可控，有利于制備 交聯(lián)均一，孔徑可控的載體結(jié)構(gòu)，從而保證既能固定細(xì)菌，防止其流失一又能維 持良好的傳質(zhì)。在國(guó)內(nèi)，固定化微生物技術(shù)距實(shí)際應(yīng)用還有一段距離。主要的問(wèn) 題就在于包埋后微生物活性較低，在廢水處理效果上難以體現(xiàn)出優(yōu)越性；包埋載 體壽命短，運(yùn)行時(shí)間一般不超過(guò)6個(gè)月。聚乙二醇物理化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，不易分解，抗微生物性能強(qiáng)，價(jià)格低廉， 由于存在酯基和羧鈉基等強(qiáng)親水性基團(tuán)，遇水后形成吸水材料，所含有的水既有 "鍵合"水，"中間水"，也有大量"自由水"。水是微生物體內(nèi)進(jìn)行各種生化反 應(yīng)的基礎(chǔ)，微生物所需的各種養(yǎng)分也只有通過(guò)水才能被菌體細(xì)胞質(zhì)的膜吸收，在 細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行合成和代謝；PEG材料又具有良好的生物相容性，對(duì)所要包埋的混和菌(污水處理廠活性污泥)沒(méi)有毒性。因此在聚乙二醇包埋載體中活性污泥能夠吸收營(yíng)養(yǎng)，進(jìn)行生長(zhǎng)，繁殖和代謝，是一種非常有前途的微生物細(xì)菌包埋材料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種固定化微生物的制備方法。本發(fā)明的方法使得固化可在室溫下進(jìn)行，反應(yīng)過(guò)程容易控制，制備的包埋菌顆粒使用壽命較長(zhǎng)。
本發(fā)明是通過(guò)以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括如下步驟
步驟一，制備溶液；
每100ml溶液的制備過(guò)程如下
① 將12 18g聚乙二醇預(yù)聚物溶解于水中，得溶液A;
② 向溶液A中加入微生物，之后加入0.5 lg N，N—二甲基雙丙烯酰胺和0. 05 0. lg 二氧化硅，然后加入0.05 0.2g二乙氧基苯乙酮，得溶液B;
③ 向溶液B中加水直至溶液的體積為100ml，混勻，即得所需溶液；步驟二，將步驟一制備所得溶液置于紫外燈下固化，切割，洗滌，得到固定
化微生物。
步驟一中，所述微生物的來(lái)源為活性污泥。步驟二中，所述固化的時(shí)間為4 6分鐘。
本發(fā)明利用聚乙二醇預(yù)聚物，加入交聯(lián)劑N，N—二甲基雙丙烯酰胺和二氧化硅，在紫外照射和光引發(fā)劑的共同作用下，固化形成凝膠，維持包埋細(xì)菌的高生物量和活性，載體具有較長(zhǎng)的使用壽命。
與現(xiàn)技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果本發(fā)明的方法首次采用了 UV技術(shù)，反應(yīng)條件溫和，使得固化可在室溫下進(jìn)行，包埋過(guò)程中對(duì)細(xì)菌和微生物活性損傷小；反應(yīng)過(guò)程容易控制，適用于包埋多種微生物；本發(fā)明制備過(guò)程簡(jiǎn)單，制備的包埋菌顆粒壽命較長(zhǎng)，成本低廉。
具體實(shí)施例方式
本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。下列實(shí)施例中未注明具體條件的實(shí)驗(yàn)方法，通常按照常規(guī)條件，或按照制造廠商所建議的條件。
實(shí)施例1
4步驟一，制備溶液；
1、 將12g聚乙二醇預(yù)聚物，得溶液A;
2、 向溶液A中加入4g活性污泥，之后加入lg N，N—二甲基雙丙烯酰胺和0.05g 二氧化硅(N，N—二甲基雙丙烯酰胺和二氧化硅的加入無(wú)先后順序)，然后加入0.2g二乙氧基苯乙酮，得溶液B;
3、 向溶液B中加水直至溶液的體積為100ml，混勻，即得所需溶液；步驟二，將步驟一制備所得溶液置于紫外燈下固化4分鐘，切割，洗滌，得
到固定化微生物。實(shí)施例2
步驟一，制備溶液；
1、 將15g聚乙二醇預(yù)聚物，得溶液A;
2、 向溶液A中加入4. 5g活性污泥，之后加入0. 837g N, N—二甲基雙丙烯酰胺和0. 08g 二氧化硅，然后加入O. 121g二乙氧基苯乙酮，得溶液B;
3、 向溶液B中加水直至溶液的體積為100ml，混勻，即得所需溶液；步驟二，將步驟一制備所得溶液置于紫外燈下固化5分鐘，切割，洗滌，得
到固定化微生物。實(shí)施例3
步驟一，制備溶液；
1、 將18g聚乙二醇預(yù)聚物，得溶液A;
2、 向溶液A中加入5g活性污泥，之后加入0. 5g N, N—二甲基雙丙烯酰胺和O. lg二氧化硅，然后加入0.05g二乙氧基苯乙酮，得溶液B;
3、 向溶液B中加水直至溶液的體積為100ml，混勻，即得所需溶液；步驟二，將步驟一制備所得溶液置于紫外燈下固化6分鐘，切割，洗滌，得
到固定化微生物。
實(shí)施效果以上實(shí)施例所制備的包埋菌在曝氣生物反應(yīng)器中均可連續(xù)使用8個(gè)月以上。
權(quán)利要求
1、一種固定化微生物的制備方法，其特征在于，包括如下步驟步驟一，制備溶液；每100ml溶液的制備過(guò)程如下①將12～18g聚乙二醇預(yù)聚物溶解于水中，得溶液A；②向溶液A中加入微生物，之后加入0.5～1g N，N-二甲基雙丙烯酰胺和0.05～0.1g二氧化硅，然后加入0.05～0.2g二乙氧基苯乙酮，得溶液B；③向溶液B中加水直至溶液的體積為100ml，混勻，即得所需溶液；步驟二，將步驟一制備所得溶液置于紫外燈下固化，切割，洗滌，得到固定化微生物。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的固定化微生物的制備方法，其特征是，步驟一中， 所述微生物的來(lái)源為活性污泥。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的固定化微生物的制備方法，其特征是，步驟二中， 所述固化的時(shí)間為4 6分鐘。
全文摘要
一種生化技術(shù)領(lǐng)域的固定化微生物的制備方法，包括如下步驟步驟一，制備溶液；每100ml溶液的制備過(guò)程如下①將12～18g聚乙二醇預(yù)聚物溶解于水中，得溶液A；②向溶液A中加入微生物，之后加入0.5～1g N，N-二甲基雙丙烯酰胺和0.05～0.1g二氧化硅，然后加入0.05～0.2g二乙氧基苯乙酮，得溶液B；③向溶液B中加水直至溶液的體積為100ml，混勻，即得所需溶液；步驟二，將步驟一制備所得溶液置于紫外燈下固化，切割，洗滌，得到固定化微生物。本發(fā)明的方法使得固化可在室溫下進(jìn)行，反應(yīng)過(guò)程容易控制，制備的包埋菌顆粒使用壽命較長(zhǎng)。
文檔編號(hào)C12N11/08GK101629173SQ20091005668
公開日2010年1月20日 申請(qǐng)日期2009年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月20日
發(fā)明者喬向利, 哲 劉, 劉志偉, 曾穎林 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)